12中国设备工程 2017.06（下）The Management Perspective
管理视野设备诊断
应用新技术诊断大型特约撰稿人：西马力工业集团 史光
核心提示 本文对某石化企业高压同步电机转子绕组故障检测进行了说明和问题分析，介绍其修理方案和检测转子绕组的过程。为今后进行同类同步电机转子绕组故障检测、故障修理的工作提供了很好的借鉴作用。
电机是工业厂矿最重要的主设备之一，其制造、修复质量将影
响到设备的安全稳定运行，关系到国计民生。现对某进口同步电机
转子绕组情况进行分析，并对其修理方案进行介绍，以供参考。同步电机与异步电机的区别
异步电机(感应电机)的工作原理是通过定子的旋转磁场在转子中
产生感应电流，产生电磁转矩，转子中并不直接产生磁场。因此，转
子的转速一定是小于同步速的(没有这个差值，即转差率，就没有转子
感应电流)，也因此叫做异步电机：而同步电机转子本身产生固定方向
的磁场(用永磁铁或直流电流产生)，定子旋转磁场"拖着"转子磁场(
转子)转动，因此转子的转速一定等于同步速，也因此叫做同步电机。
同步电机三相交流电通过一定结构的绕组时，要产生旋转磁场。
在旋转磁场的作用下，转子随旋转磁场旋转。如果转子的转速同旋
转磁场的转速完全一致，就是同步电机;如果转子的转速小于磁场转
速，也就是说两者不同步，就是异步电机。异步电机结构简单，应
用广泛。同步电机要求转子有固定的磁极(永磁或电磁)，如交流发
电机和同步交流电动机。电机的转速(定子转速)小于旋转磁场的转
速，从而称异步电机。它和感应电机基本上是相同的。
同步电机和感应电机（即异步电机）一样是一种常用的交流电机。
同步电机是电力系统的心脏，它是一种集旋转与静止、电磁变化与机械
运动于一体，实现电能与机械能变换的元件，其动态性能十分复杂，而
且其动态性能又对全电力系统的动态性能有极大影响。特点是：稳态运
行时，转子的转速和电网频率之间有不变的关系，称为同步转速。若电
网的频率不变，则稳态时同步电机转速恒为常数而与负载的大小无关。厂矿作为电动机时，大部分用异步机，发电机都是同步机。
同步电机特点同步电机分为同步发电机和同步电动机。现代发电厂中的交流机以同步发电机为主，其特点除了电机运行转速是固定的同步转速外，对于电机结构方面，转子一般是绕组环绕成转子同步旋转磁极，主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。
磁极定子铁心定子绕组南阳防爆集团 欧华权 李岩峰
班级：07自动化 学号：0709111016 姓名：高顺 三相异步电动机的绕组常见故障分析与处理方法 关键词：断路电流不平衡短路绝缘损坏磁场不均绕组接地绕组接错 一、绕组开路 由于焊接不良或使用腐蚀性焊剂，焊接后又未清除干净，就可能造成壶焊或松脱；受机械应力或碰撞时线圈短路、短路与接地故障也可使导线烧毁，在并烧的几根导线中有一根或几根导线短路时，另几根导线由于电流的增加而温度上升，引起绕组发热而断路。一般分为一相绕组端部断线、匝间短路、并联支路处断路、多根导线并烧中一根断路、转子断笼。 1. 故障现象 电动机不能启动，三相电流不平衡，有异常噪声或振动大，温升超过允许值或冒烟。 2. 产生原因 （1）在检修和维护保养时碰断或制造质量问题。 （2）绕组各元件、极（相）组和绕组与引接线等接线头焊接不良，长期运行过热脱焊。 （3）受机械力和电磁场力使绕组损伤或拉断。 （4）匝间或相间短路及接地造成绕组严重烧焦或熔断等。 3. 检查方法 （1）观察法。断点大多数发生在绕组端部，看有无碰折、接头出有无脱焊。（2）万用表法。利用电阻档，对“Y”型接法的将一根表棒接在“Y”形的中心点上，另一根依次接在三相绕组的首端，无穷大的一相为断点；“△”型接法的短开连接后，分别测每组绕组，无穷大的则为断路点。 （3）试灯法。方法同前，等不亮的一相为断路。 （4）兆欧表法。阻值趋向无穷大（即不为零值）的一相为断路点。 （5）电流表法。电机在运行时，用电流表测三相电流，若三相电流不平衡、又无短路现象，则电流较小的一相绕组有部分短断路故障。 （6）电桥法。当电机某一相电阻比其他两相电阻大时，说明该相绕组有部分断路故障； （7）电流平衡法。对于“Y”型接法的，可将三相绕组并联后，通入低电压大电流的交流电，如果三相绕组中的电流相差大于10%时，电流小的一端为断路；对于“△”型接法的，先将定子绕组的一个接点拆开，再逐相通入低压大电流，其中电流小的一相为断路。
浅析电动机绕组烧毁常见故障 摘要电动机在华南某大型选矿厂使用很广泛，在生产、生活过程中发挥着极其重要的作用。但由于大部分电机使用年限较长，电机烧毁的事故常有发生，而且呈上升趋势，严重影响着生产、生活的安全、可靠、长周期运行。现针对电机烧毁原因及相应对策做一分析和研究。 关键词电动机；烧毁原因；相应对策 本选矿厂在生产中广泛应用电动机拖动生产机械，而其中三相异步电动机的使用尤其广泛。我们在生产中经常弄清其故障发生的原因并采取相应的预防措施才是我们生产中应有的正确态度。在对选矿厂生产多年实践的基础上对电动机烧毁的原因进行分析和探讨，希望能最大限度的减少电机烧毁事件的发生，进而达到节能降耗的目的。 1 电机绕组烧毁的原因 （1）电机的保护不够全面，再加上保护有时不动作，而造成电机烧毁占烧毁电机总数的60%左右。（2）各车间的操作工，不懂得电气基本知识，不知道如何维护、保养电机，而造成电机烧毁占烧毁电机总数的20%左右。（3）由于电机长期处在环境恶劣、腐蚀性强等因素下运行，得不到改善，而造成电机烧毁占烧毁电机总数的20%左右。（4）电工素质偏低再加上巡回检查力度不够，而造成电机烧毁占烧毁电机总数的10%左右。（5）电机大修后质量不过关，而造成电机再次烧毁占烧毁电机总数的5%左右。 2 针对电机绕组局部烧毁原因的对策 （1）由于电机本身密封不良，加之环境跑冒滴漏，使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体，电机绕组绝缘受到浸蚀，最严重部位或绝缘最薄弱点发生一点对地、相间短路或匝间短路现象，从而导致电机绕组局部烧坏。 相应对策：①尽量消除工艺和机械设备的跑冒滴漏现象；②检修时注意搞好电机的每个部位的密封，在螺栓上涂抹油脂，必要时在接线盒等处加装防滴溅盒，如电机暴漏在易侵入液体和污物的地方应做保护罩；③对在此环境中运行的电机要缩短小修和中修周期，严重时要及时进行中修。 （2）由于轴承损坏，轴弯曲等原因致使定、转子磨擦（俗称扫膛）引起铁心温度急剧上升，烧毁槽绝缘、匝间绝缘”。严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。轴承损坏一般由下列原因造成：①轴承装配不当，如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损，导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小，出现跑内圈现象，装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承运行温升急剧上升以致烧毁，特别是跑内圈故障会造成转轴严重磨损和弯曲。但间断性跑外
电机故障诊断综合实验 课程名称：电气设备故障诊断技术 实验组员；张笑庆（信电09-8） 丁慧慧（信电09-8） 王喜乐（信电09-8） 朱星奎（信电09-8）
目录 一、实验目的 (3) 二、实验内容 (3) 三、实验原理 (3) 四、实验步骤 (3) 五、数据采集与分析步骤 (4) 六、数据处理 (5) 1、傅里叶变换法 (5) 2、PARK 矢量法 (8) 3、小波变换法 (13) 七、实验总结 (15)
一、实验目的 1、初步了解故障诊断的过程； 2、了解并初步掌握电机转子断条和气隙偏心故障的定子电流频谱分析方法； 3、认识不同的数据处理与故障诊断方法在故障诊断的敏感性和准确性等方面的差异。 二、实验内容 分别采集状态良好的和存在转子断条，气隙偏心，匝间短路故障的三相异步电动机、在不同负载工况下的三相电流数据；然后运用已编制好软件或运用MATLAB自行编程，对测试数据进行频谱分析，根据相应的故障诊断特征频谱分量，判断电机的故障状态。 三、实验原理 当三相电机出现转子断条故障时，电流频谱中会出现特征分量=（1±2ks）*f1，通常k=1时的特征最为明显；当出现气隙偏心故障时，电流频谱中会出现特征分量=f1±mfr，其中fr为转子频率，m为正整数。当三相电动机出现定子匝间短路故障时，通过对三相定子电流运用Park矢量模平方函数进行变换，电流中除了直流分量外还出现了两倍的基频分量。电机稳态运行时，转速相对稳定，故障特征频率也相对稳定，因此，可根据频谱分析结果判断电机有无对应故障。 四、实验步骤 转子断条故障 注意：严格按照实验步骤，同时在调节整定时间时注意安全！ （１）时间继电器的调整。
基于定子电流监测方法的电机故障诊断 肖蕙蕙1, 熊隽迪2, 李 川1, 何 莉1 (1.重庆工学院电子信息与自动化学院,重庆 400050; 2.重庆电力高等专科学校实践部,重庆 400053) 摘 要:电机是一种复杂的旋转机械,其故障种类多而且难以辨别。为了对小功率异步电机的常见故障进行正确快速地诊断,采用小波分析技术对几种常见故障所引起的定子电流变化进行了多分辨率分析。从能量分布的角度出发,快速且较为准确地诊断出电机故障。诊断效果表明,小波分析是对电机故障进行定子电流诊断的有效方法,同时为电机故障在线实时诊断提供了理论依据。 关键词:异步电机;小波分析;定子电流监测;故障诊断 中图分类号:T M307+.1 文献标识码:A 文章编号:167326540(2008)0120054204 M otor Fault D i a gnosis Usi n g Sta tor Curren t M on itor i n g X I AO Hu i2hui1, X I ON G Jun2di2, L I Chuan1, HE L i1 (1.Dep t.of Electr onic I nfor mati on and Aut omati on,Chongqing I nstitute of Technol ogy,Chongqing 400050,China;2.Practice Depart m ent,Chongqing Electric Power College,Chongqing400053,China) Abstract:It is difficult t o identify vari ous faults of electric mot ors.W avelet theory and app lies it t o the common fault diagnosis of m icr o2power inducti on mot or is intr oduced.Several types of fault noise are analyzed with multi2res o2 luti on analysis.The results show that the p r oposed method has a better perf or mance in rap idity and validity.It als o sheds light on further research. Key words:a synchronous m otor;wavelet ana lysis;st a tor curren t m on itor i n g;fault d i a gnosis 0 引 言 电机故障时,电流变化相对较小,因此电流监测一直被认为难以用来监测故障。随着各种技术的发展及进一步研究发现,对已知的振动频率而言,定子电流的变化直接与振动幅度的变化有关[1]。因此,电流信号不仅可以和振动信号一样用来监测故障[225],并且具有成本低、易操作的优点。当前,用电流监测方法已成为电机故障诊断的新趋势。 本文根据小波多分辨率分析的特点,提取异步电机定子电流信号的局部特征,利用径向基函数神经网络在函数逼近能力、分类和学习速度方面的优势,对电机常见的转子故障、气隙不均匀典型故障进行分析。 1 基于“能量2故障”的小波预处理神经网络故障诊断方法 分析各类电机故障前后的频域特征,可以得出以下结论:当系统发生故障时,其幅频特性和相频特性都一定会有明显的变化。从幅频特性上看,主要表现为对不同频段信号具有不同的抑制或增强效果,通常故障会明显地对某些频率成分起抑制作用,而对另外一些频率成分起增强作用。因此,其输出相对于正常系统来说,相同频带内信号的能量会有较大的差别,某些频带内信号能量会减小,相应地,另外一些频带内信号能量会增大。而且,在各频率信号成分的能量中,包含丰富的故障信息,某一种或某几种频率成分能量的变化就代表了一种故障类型。或者说,正是由于系统的某种故障才导致了系统频域特性能量的某种对应的改变。充分利用这一特点,就可以建立能量变化到电机故障的映射关系表,从而提取表征电机故障的特征向量。 选取异步电机定子电流信号进行小波预处理,并将故障特征输入径向基(RBF)网络进行训练学习,从而确定故障类别。具体步骤如下。 (1)首先对采集来的信号进行3层小波分 — 4 5 —
一，电动机不能启动： 1，电动机不转且没有声音：电源或者绕组有两相或两相以上断路，首先检查电源是否有电压，假如三相电压平衡，那么故障在电动机本身，可检测电动机三相绕组的电阻，寻找出断线的绕组。2，电动机不转但有翁翁声：测量电动机接线炷，若三相电压平衡且为额定电压值，可判断是严峻过载，检查的步骤：先去掉负载，这时电动机的转速于声音正常，可以判定过载或者负载机械部分有故障，若任然不转动，可用手转动一下电动机轴，如果很紧或转不动，再测三相电流，若三相电流平衡，但比额定值大，说明电动机的机械部分被卡住，可能是电动机缺油，轴承锈死，或损坏严重，端盖或者油盖装的太斜，转子和内膛相碰（扫膛）当用手转动电动机轴到某一角度时感到比较吃力或听到周期性 的擦擦声，可判断为扫膛。 3，电动机转速慢且有翁翁声：这种故障表现为轴振东，若测得一相电流为零，而另两相电流大大超过额定电流，说明是两相运转，其原因是：电路或者电源一相断路，或电动机绕组一相断路。小容量的电动机可以用万用表直接测量是否通断。中等容量的电动机由于绕组多采用多根导线并绕多支路并联，其中若断掉若干根或断开一条并联支路时检查起来就比较麻烦，这样的情况通常采用相电流平衡法或者电阻法。电阻法用电桥测量三相绕组的电阻，如三相电阻相差百分五以上，电阻较大的一相为断路相。
经验证实：电动机的断路故障多数发生在绕组的端部，接头处或引出线的地方。 二，电动机启动时熔断器熔断或者热继电器断开 1，故障检查步骤：检查熔丝是否合适，检查电路中是否有短路，检查电机是否短路或者接地。 2，接地故障的检测方法：用摇表检测电机绕组对地的绝缘电阻，当绝缘电阻低于0.2兆欧时，说明电机严重受潮。用万用表电阻档或校验灯逐步检查，如果电阻较小或者校验灯较暗说明该项绕组严重受潮，需要烘干处理，如果电阻为零或者校验灯接近正常亮度，那么该项已近接地了。绕组接地一般发生在电动机出线孔，电源线的进线孔或绕组伸出槽口处对于后一种情况，若发现接地并不严重，可将竹片或绝缘纸插入定子铁芯于绕组之间，如经检查已不接地，可苞扎并涂绝缘漆后继承使用。 3，绕组短路故障的检测方法：绕组短路情况有匝间短路，相间短路。A利用兆欧表或者万用表检查任意两相间的绝缘电阻，如发现在0.2兆欧一下或为零说明是相间短路。（检查时应将电动机引线的所有连线拆开） B分别测量三相绕组的电流，电流大的为短路相 C用短路探测器检查绕组间短路 D用电桥测量三相绕组电阻，电阻小的为短路相。 三，电动机启动后转速低于额定转速： 若几部电动机同时出现这样的问题一般会是供电电网电压过低。
学号：_________ ** 电机与控制系统I 专题描述 报告题目：常见的电机故障判断及处理介绍 专业班级： 14自动化（2）班 学生姓名：一页书生 教师姓名：孙老师 完成时间： 2016.12.22
目录 摘要 (1) 一、电动机运行故障的原因 (1) 1.1电源方面的原因 (1) 1.2负载方面原因 (2) 1.3工作环境的影响 (2) 1.4安装情况的影响 (3) 1.5电动机本身的故障 (3) 二、故障判断的基本方法 (5) 三、电动机运行常见故障及处理方法 (6) 3.1电动机起动困难，转速较低 (6) 3.2电动机起动后发热超过温升标准或冒烟 (6) 3.3电动机接通后，电动机不能起动，但有嗡嗡声 (6) 3.4电动机运行时声音不正常 (7) 3.5电动机振动 (7) 四、总结 (7)
摘要 电动机在运行过程中，经常会出现故障。当电动机发生故障时，电路将无法正常工作。那么，当电动机的运行发生故障时，我们应该根据故障发生的现象，找出电动机的故障原因，并判断出故障所在。电动机是一种应用非常广泛的电气动力设备。特别是三相异步交流电动机，具有结构简单，运行可靠，维护方便，效率高，重量轻，价格低等特点。在工业方面，三相异步电动机主要被应用于拖动各种机床、起重机、水泵和中小型鼓风机等设备。在农业方面，它被应用于拖动排灌机械、脱粒机、粉碎机以及其他农副产品加工机械等。单相异步电动机则在家用电器产品中得到广泛应用。如电钻、小型鼓风机、医疗器械、风扇、冷冻机、空调机、抽油烟机及家用水泵等，它是家用现代化电器设备必不可少的动力源。在工业上，单相异步电动机也常用于通风与锅炉设备以及其他伺服机构上。同其他任何动力设备一样，电动机在运行过程中，也常常会出现故障。三相异步电动机的故障一般可分为电气故障和机械故障。电气故障主要是指带电体及其附属机构，包括定子绕组、转子绕组、电刷等故障；机械故障主要指非带电体的故障，包括轴承、风扇、端盖、转轴、机壳等故障。 一、电动机运行故障的原因 造成电动机运行不正常的原因，有电源方面和负载方面的原因，也有可能是使用环境不良、安装不当、维护不周造成的，另外电动机本身发生故障时，也会使电动机发生运行故障。 1.1电源方面的原因 1．电源电压过高或过低 （1）电压过低：电动机的电磁转矩将显著减小。起动困难甚至不能起动，即使能起动，但转速上升很慢，起动时间过长，达不到额定转速，导致电动机电流过大、温升高，甚至冒烟烧毁。如果在运行过程中电源电压降低，负载不变时，
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 电动机故障原因及防治措施(新 编版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
电动机故障原因及防治措施(新编版) 摘要：根据对电机车牵引电动机故障的统计，分析了故障部位发生故障的原因，并提出了使用前检查、使用中正确操作、定期维护修理等防治故障的措施。 关键词：牵引电动机；故障原因；防治措施 直流电动机与交流电动机相比，具有良好的启动性能；在广范围内平滑而经济地调速的性能；在电磁制动方面，投入加设备少，容易实现。所以直流电动机广泛使用在煤矿井上、运输的架线式和蓄电池式电机车上。但是，它比交流电动机构复杂，运行中维修比较麻烦。只有对直流电机车的故障原正确地分析判断，才能采取相应的方法、措施，预防和处理故障 本文拟采用电动机型号为ZQ-37.5型。在工作过程中进行故障分析。
1故障部位及原因分析 1.1换向器故障 换向器故障比例最大，这说明直流电动机换向方面的故障突出。在牵引电动机使用中，解决换向器故障仍是一个不容忽视的问题。 从直流电动机的工作特性可知，直流电动机在运行中，换向是一个较复杂的物理、化学等多方面问题的综合表现。所以换向器故障是直流电动机常见的一种故障。换向器常会出现灼伤痕迹，分为两种情况：一种是从换向器灼伤表面看不太严重，用纱布沾汽油可以擦除，不留明显痕迹；另外一种是灼伤较严重，用沾汽油的纱布擦拭后，留有灼伤痕迹。造成换向器灼伤的主要原因是：在换向时有火花产生，甚至产生环火所致。换向器产生火花的原因主要有机械原因和电磁原因两类。 （1）换向器火花产生的机械原因：换向器表面不清洁，主要有污垢、电刷磨损粉末；换向器表面不光洁，主要有换向片突出、换向片间云母绝缘突出、换向器表面太粗糙；各换向极的气隙不均匀；转子平衡不好，出现电刷在换向器上跳动。
基于PLC电机故障诊断系统设计 摘要：随着经济的高速发展，现今社会自动化代替人工操作已经不是梦想，PLC可编程逻辑控制器（PLC）是实现自动化操作的基础。一个完善的PLC控制系统不仅仅只是使整个自动化操作系统满足工业自动化控制的要求还可以在自动化生产系统出现故障时及时的对故障进行诊断和处理，保证了生产设备的正常运转。PLC故障的诊断和处理是体现自动化控制系统代替人工操作实现自我诊断和处理的先进化程度，同时也是衡量自动化控制的智能化指标。PLC 对于整个系统故障的自我诊断对于工业控制具有较的实用价值。 关键词：PLC电机故障诊断系统设计 中图分类号：TM57 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）06-0278-02 在当下的工业生产过程中，PLC控制系统在工业智能化的领域被大量的使用，是实现工业自动化控制的中间力量。PLC的完善程度决定着整个自动化操作系统的安全性和可靠性，PLC故障诊断系统它在工业自动化控制中占有举足轻重的地位。 一、电机系统的组成和工作原理 PLC电机系统主要由上位计算机和一套PLC监控系统组
成[1]。上位计算机为用户提供数据、图形和事件的显示。PLC 通过外部变送器、互感器和发动机连接完成自动化系统设备的故障信号检测并将这些数据转化为通讯数据传输给上位计算机。上位计算机通过对故障原因进行分析和判断，分析和判断后的结果通过数据传送给人机界面。人机界面给出故障点解释故障的诊断结果，并在人机界面给出相应排除故障的建议。电机故障诊断系统的框架图如下： 当操作人员按下生产系统的开机按钮后，PLC电机故障诊断系统先对断路器的闭合或断开的形态进行判断，如果电机故障诊断系统监测到断路器初始状态为闭合那么电机将无法启动，并且伴随报警，反之则启动成功。电机启动成功的标志是在控制柜上电机的“开/关”指示灯亮起，反之则电机出现故障。在生产设备运行过程中，PLC不停的对电机有可能发生的故障进行循环的检测。如果电机发生相间短路、断相和过负荷以及过电流等故障，PLC迅速的对电机故障做出判断和相应的故障分析并且为操作人员给出排除故障的建议。在关机时，PLC接到关机命令后，断路器跳闸（电机“开/关”指示灯灭），故障声光报警后，按下报警复位按钮进行系统复位完成关机动作[2]。 二、PLC的组成 PLC的组成主要包含：中央处理器、存储器、输入/输出模块、电源、外部设备接口及输入/输出扩展单元等组成。它
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 直流电机常见故障及排除方法 (新版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
直流电机常见故障及排除方法(新版) 1、前言 直流电机的故障多种多样，产生的原因较为复杂，并且相互影响，电机运行中由于制造、安装、使用、维护不当，都可引起故障。 2、直流发电机常风故障及排除方法 2.1并励直流发电机建立电压的条件 （1）条件：A、主磁极必须有剩磁；B、并励绕组并联到电机绕组上时，接线极性必须正确；C、励磁回路中总电阻值必须小于临界电阻。 （2）排除并励直流电机不能建立稳定电压的故障方法 A、新安装的原因是电机控制柜内接线松脱或电机碳刷接触不良所致。认真检查，调整碳刷压力即可。对于长期使用后的由于主磁极剩磁消失或严重减少，可先将并励绕组与电柜绕组联接线断开，用直流电源加于并励绕组使其磁化，如发电机仍不能发电，可改变
极性重新磁化。 B、在发电机旋转方向正确的情况下，有时由于电机外部或内部并激绕组与电柜绕组联接不正确导致励磁磁通与主磁极的剩磁磁通极性相反，使剩磁进一步减小不能自励，这时只要调换一下励磁绕组接线的极性就可以了。 C、为调整输出电压，励磁回路通常串联附加电阻，有时电阻断线、接头松脱使励磁回路总电阻大于发电机临界电阻，不能建立电压可将电阻值调小或短接一下，待发电机建立电压后，再调节电阻，使电压达到额定值。 2.2空载电压正常，加载后显著下降 （1）串励绕组的极性接反，检查接线可将串励绕组的2个接头互换位置试验，观察电压，若回升……….. （2）换向极绕组接反。此情况会使换向严重恶化，可看到电刷下火花随负载增加而更加明显，发现这种情况，先检查换向极性是否正确，可将换向极绕组的接头互换位置，进行试验以观察效果。 （3）电刷偏离中性线过多，严重时不发电空载下电刷有火花，
电机故障检测系统简要方案 电机的运行状态关系到安全发电的稳定运行，实施预防维修是电厂电机维护的基本要求，预防维修是全过程对设备进行动态管理，即在设备运行阶段以点检为核心的一种管理模式，应用这种管理模式，将有效地防止“过维修”或“欠维修”，给出设备的预警维修周期，减少设备的故障突发生率，大大降低设备维护费用，甚至几乎把安全提到100%。 电机电气类诊断和健康监测是每个电厂电机设备安全稳定运行的关键，也是设备管理者关注重点，根据EPRI（美国电力委员会）的报告：电机故障的53%源于机械原因，47%源于电气原因。其中，37%源于定子绕组，10%源于转子，如铸件缺陷导致的不平衡气隙、断条等。 按电机本体故障机外在因素区分： 电机过载造成电机故障占24%；受潮占17%；润滑不良或者密封不良占20%；粉尘污染6%;绝缘老化仅仅占5%（这是对地或者相与相短路而言）；轴承失效占12%；不可抗拒的故障占6%而已。发电行业的各类电机，同样存在着相应的故障类型，电机的故障类型，按照检修部门和检修重点不尽相同。但是归结一点，电机的故障类型主要还是分为两大类：1类：电机绕组问题。（定子、转子）的匝间短路 2类：电机转子断条故障，以及定转子气隙问题。（鼠笼牵引电机） 3类：电机在线运行故障，主要涉及包括轴承寿命在内的相关机械负载问题。 电机智能故障分析系统，由西马力公司提供，专门研究现场电机各类故障诊断和预防工作，技术历史悠久。电机综合故障诊断系统适用于电厂发电行业各类发电机、辅助电机综合检测。近20年来一直被国内各大企业指定电机维护的设备，并参考基准设立为电机质量校核。 1、传统电机故障检测系统： ●直阻测量：沿用上世纪70、80年代的直阻测量————技术陈旧、手段简单。 ●绝缘测试：摇表，双桥，万用表，————设备功能简单，故障分析有限。 ●高压试验：耐压试验/泄漏电流/吸收比/极化指数，————设备笨重，只能在 试验台检测。 ●试验指标：更多的停留在简单的评价绝缘好坏，————只能模糊评价一个指标：好？ 坏？ 设备好坏的状态级别？哪方面的故障问题？还能坚持多久不能给出量的指
目录 一、电动机结缘电阻低电流泄露大的主要原因和处理方法 ----------- 2 二、电机不能正常起动的主要原因 ----------------------------------------- 2电机通电时熔丝熔片烧断或跳闸的主要原因 ----------------------------- 3电机运行时噪声大，有杂声或尖叫声的主要原因 ----------------------- 3电机绕组匝间绝缘短路故障的主要原因 ----------------------------------- 4电机空载电流大的主要原因 -------------------------------------------------- 5七．电机三相电流不平衡主要原因 ----------------------------------------- 5八．电机接地的主要原因 ----------------------------------------------------- 5九．电机过热的主要原因 ----------------------------------------------------- 6十．定子转子摩擦扫膛的主要原因 ----------------------------------------- 6十一．电机振动的主要原因 -------------------------------------------------- 7十二．电机轴承过热和抱轴的主要原因 ----------------------------------- 7十三．电机出力不够的主要原因 -------------------------------------------- 8
双馈发电机简介及常见故障 一：双馈电机简介及工作原理 （1）简介： 双馈异步风力发电机（DFIG，Double-Fed Induction Generator）是一种绕线式感应发电机，是变速恒频风力发电机组的核心部件，也是风力发电机组国产化的关键部件之一。该发电机主要由电机本体和冷却系统两大部分组成。电机本体由定子、转子和轴承系统组成，冷却系统分为水冷、空空冷和空水冷三种结构. 双馈异步发电机的定子绕组直接与电网相连，转子绕组通过变流器与电网连接，转子绕组电源的频率、电压、幅值和相位按运行要求由变频器自动调节，机组可以在不同的转速下实现恒频发电，满足用电负载和并网的要求。由于采用了交流励磁，发电机和电力系统构成了"柔性连接"，即可以根据电网电压、电流和发电机的转速来调节励磁电流，精确的调节发电机输出电压，使其能满足要求。 （2）工作原理： 双馈感应发电机由定子绕组直连定频三相电网的绕线型感应发 电机和安装在转子绕组上的双向背靠背IGBT电压源变流器组成。“双馈”的含义是定子电压由电网提供，转子电压由变流器提供。该系统允许在限定的大范围内变速运行。通过注入变流器的转子电流，变流器对机械频率和电频率之差进行补偿。在正常运行和故障期间，发电机的运转状态由变流器及其控制器管理。
变流器由两部分组成：转子侧变流器和电网侧变流器，它们是彼此独立控制的。电力电子变流器的主要原理是转子侧变流器通过控制转子电流分量控制有功功率和无功功率，而电网侧变流器控制直流母线电压并确保变流器运行在统一功率因数（即零无功功率）。 功率是馈入转子还是从转子提取取决于传动链的运行条件：在超同步状态，功率从转子通过变流器馈入电网；而在欠同步状态，功率反方向传送。在两种情况（超同步和欠同步）下，定子都向电网馈电。（3）优点： 首先，它能控制无功功率，并通过独立控制转子励磁电流解耦有功功率和无功功率控制。其次，双馈感应发电机无需从电网励磁，而从转子电路中励磁。最后，它还能产生无功功率，并可以通过电网侧变流器传送给定子。但是，电网侧变流器正常工作在单位功率因数，并不包含风力机与电网的无功功率交换。 二：电机常见故障及解决办法 1：电机轴电流电流？ 电机的轴－－轴承座－－底座回路中的电流称为轴电流 轴电流产生的原因： （1）磁场不对称； （2）供电电流中有谐波； （3）制造、安装不好，由于转子偏心造成气隙不匀； （4）可拆式定子铁心两个半圆间有缝隙； （5）有扇形叠成的定子铁心的拼片数目选择不合适。
钛能科技根据多年来的状态监测实践，针对电机故障研发出了一套电机振动在线监测系统解决方案，对全面推动我司电机状态监测工作深入开展发挥了重要作用。 1.引言 电机是现代工业生产中的重要电气设备，是现代工业生产的重要物质和技术基础，广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保等各个行业。各种电机设备的技术水平和运行状况是影响一个工业企业各项经济技术指标的重要因素，电机故障会对企业生产运营造成严重影响。一般说来，电机故障约有60%-70%是通过振动和由振动辐射出的噪声反映出来的，因此现场应用中，振动监测技术是应用比较普遍的故障诊断方法。 电机振动主要由电枢不平衡、电磁力、轴承磨损、转轴弯曲和安装不良使电机与负载机械的轴心线不对中或倾斜等原因引起的。电机振动三个基本参数，分别是振幅、频率和相位。其中振幅可用位移、速度和加速度来表示。在测量过程中我们一般对高频故障（如滚动轴承、齿轮箱故障等）或高速设备进行测量时，应选加速度为参考量；在对低频故障（如不平衡、不对中等）或低速设备测量时，应选位移为参考量；而在进行振动的总体状态测量时，选速度为参考量。电机振动大小必须要满足国家的电机振动标准，否则会造成很严重的后果。 要做好电机振动的监测诊断，首先要对诊断对象做全面的了解以及必要的机理分析，比如:机器的结构和动态特性（齿轮与轴承规格、特征频率等），机器的相关机件连接情况（如动力源、基座等），机器的运行条件（如温度、压力、转速）及维修技术（如故障、维修、润滑、改造），异常振 动的形态和特性。 2.解决方案 2.1方案概述 钛能科技根据已有的技术规范，在对钢铁、石化、水泥客户广泛深入调研的基础之上，结合自身多年来的技术积累，精心开发了电机振动在线监测系统，受到了客户的肯定和好评。 钛能科技电机振动在线监测系统依托先进的物联网传感技术，通过测定电机设备特征参数（如振动加速度、速度、位移等），计算并存储设备的运行参数，自动生成日数据库、历史数据库及报警库。将特征参数值与设定值进行比较，来确定设备当前是处于正常、异常还是故障状态，设备一旦出现异常或者故障，及时报警通知运行管理人员。尽可能多的采集故障信息，从而获得设备的状态变化规律，预测设备的运行发展趋势，帮助用户查找产生故障的原因，识别、判断故障的严重程度，
交流异步电动机常见故障的分析、诊断及处理 一、异步电动机的故障分析、诊断与处理 电动机的故障大体归纳为电磁的原因和机械的原因两个方面。常见故障分析、诊断与处理如下： 1.异步电动机不能起动： 1.1电动机不能起动，有被拖动机械卡住、起动设备故障和电动机本体故障及其它方面原因： 处理方法：当电动机不能起动的故障时，可使用万用表测量三相电压，若电压太低，应设法提高电压，原因可能有：⑴电源线太细，起动压降太大，应更换粗导线。⑵三角形接线错接成星形接线，又是重载起动，应按三角形接法起动。⑶送电电压太低，应增高电压，达到要求的电压等级。若三相电压不平衡或缺相，说明故障发生在起动设备上。若三相电压平衡，但电动机转速较慢并有异常声响，这可能是负荷太重，拖动机械卡住。此时应断开电源，盘动电动机转轴，若转轴能灵活均衡地转动，说明是负荷过重；若转轴不能灵活均衡地转动，说明是机械卡阻。若三相电压正常而电机不转，则可能是电机本体故障或卡阻严重，此时应使电动机与拖动机械脱开，分别盘动电动机和拖动机械的转轴，并单独起动电动机，即可知道故障所在，作相应的处理。 1.1.1当确定为起动设备故障时，要检查开关，接触器各触头及接线柱的接触情况；检查热继电器过载保护触头的开闭情况和工作电流的调整值是否合理；检查熔断器熔体的通断情况，对熔断的熔体在分析原因后应根据电动机起动状态的要求重新选择；若起动设备内部接线有错，则应按照正确接线改正。 1.1.2 当确定为电动机本体故障时，则应检查定，转子绕组是否接地或轴承是否损坏。绕组接地或局部匝间短路时，电动机虽能起动但会引起熔体熔断而停转，短路严重时电动机绕组很快就会冒烟。 检查绕组接地常采用的方法:用兆殴表检查绕组的对地绝缘电阻，若存在接地故障，兆殴表指示值为零。绕组短路:通常用双臂电桥测直阻的平衡情况，对于绕组接地、匝间短路的处理通常都是重新绕制绕组。 1.1.3其它原因 由于轴承损坏而造成电动机转轴窜位、下沉、转子与定子磨擦乃至卡死时，应更换轴承。 若在严冬无保温，环境较差场所的电动机，应检查润滑脂。 2、鼠笼式电动机起动后转速低于额定值 2.1电动机运行时的转速降低： 2.1.1电源电压；如端电压降低，则电机起动转矩减小，转速降低。若检查是电压太低，则应提高电源电压。电动机接线错误，绕组应是三角形接线而错接成星形的也会使相电压降低。 2.1.2转子电阻；若鼠笼转子导条断裂或开焊，表现为转速和起动转矩下降。导条断裂和开焊，首先可进行直观检查，也可借助于仪表检查。直观检查:就是查看鼠笼导条有没有电弧灼痕，有无断裂和细小裂纹，端环连接是否良好。借助于仪表检查:一种方法是在电动机运行时，看指示电动机定子电流的电流表。在鼠笼转子导条断裂或开焊故障时，电流表指针将来回摆动。对于未装设电流表的电动机，可将电动机的定子绕组串联电流表后接到15-20%Ue（Ue为额定电压）的三相交流电源上，（用三相自耦调压器调压），盘动电动机转轴，随着转子位置不同，定子电流会发生变化，指针突然下降处即导条断裂或开焊处。 2.2若检查是被拖动机械轻微卡住，使转轴转不灵活，也会使电动机勉强拖动负载
摘要：针对电机出现故障各种现象和相应对策做一分析和研究。 关键词：电动机故障维护检修 0引言 运作中的电动机要严格按照国家相关质量标准进行检查维护以确保电动机的正常使用，运作的电动机与被拖动的设备位置要恰当，保证运行的稳定性，不能有震动、窜轴，保证通风性能良好。有些电动机因为各种原因需要经常的挪动，搬运等，对于这种电动机要加强日常的维护和检查，保证电动机运转的稳定性。 1电动机电气常见故障的分析和处理 1.1电动机接通电源起动，电动机不转但有嗡嗡声音可能原因： ①由于电源的接通问题，造成单相运转；②电动机的运载量超载；③被拖动机械卡住；④绕线式电动机转子回路开路成断线；⑤定子内部首端位置接错，或有断线、短路。处理方法：第一种情况需检查电源线，主要检查电动机的接线与熔断器，是否有线路损坏现象；第二种情况将电机卸载后空载或轻载起动；第三种情况估计是由于被拖动器械的故障，卸载被拖动机械，从被拖动机械上找故障；第四种情况检查电刷，滑环和起动电阻各个接触器的接合情况；第五种情况需重新判定三相的首尾端，并检查三相绕组是否有断线和短路。 1.2电动机启动后发热超过温升标准或冒烟可能原因：①电源电压达不到标准，电动机在额定负载下升温过快；②电动机运转环境的影响，如湿度高等原因；③电动机过载或单相运行；④电动机启动频繁、正反转过多。处理方法：第一种情况调整电动机电网电压，使电机尽量在额定电压下运行；第二种情况检查风扇运行情况，加强对环境的检查，保证环境的适宜；第三种情况检查电动机启动电流，发现问题及时处理；第四种情况减少电动机正反转的次数，及时更换适应正反转的电动机。 1.3绝缘电阻低可能原因：①电动机内部进水，受潮；②绕组上有杂物，粉尘影响；③电动机内部绕组老化。处理方法：第一种情况电动机内部烘干处理；第二种情况处理电动机内部杂物；第三种情况需检查并恢复引出线绝缘或更换接线盒绝缘线板；第四种情况及时检查绕组老化情况，及时更换绕组。 1.4电动机外壳带电可能原因：①电动机引出线的绝缘或接线盒绝缘线板损坏；②绕组端盖接触电动机机壳；③电动机接地问题。处理方法：第一种情况恢复电动机引出线的绝缘或更换接线盒绝缘板；第二种情况如卸下端盖后接地现象即消失，可在绕组端部加绝缘后再装端盖；第四种情况按规定重新接地。 1.5电动机运行时声音异常主要是因为：①电动机内部一相绕组突然断路，造成电机单相运行，电流不稳引起噪音；②电动机内部轴承磨损严重、间隙不合格，或轴承里面有杂物。处理措施：如果是第一种情况，则要进行全面检查；如果是第二种情况，必须将轴承内的杂物清理干净，或更换新轴承。 1.6电动机振动可能原因：①电动机安装的地面不平；②电动机内部转子不稳定；③皮带轮或联轴器不平衡；④内部转头的弯曲；⑤电动机风扇问题。处理方法：第一种需将电动机安装平稳底座，保证平衡性；第二种情况需校对转子平衡；第三种情况需进行皮带轮或联轴器校平衡；第四种情况需校直转轴，将皮带轮找正后镶套重车；第五种情况对风扇校静。 2电动机机械常见故障的分析和处理 2.1定子和转子铁芯故障检修。 相互绝缘的硅钢片叠成了定子和转子，并由此构成了电动机的磁路部分。导致定子和转子铁芯出现故障的因素有：①经长时间的使用轴承出现严重的磨损，进而使定子和转子相互摩擦，损坏铁芯表面，导致硅钢片之间发生短路，加大了电动机的铁损程度，使其温度快速上升，这时要通过细锉等工具将毛刺搓掉，消除硅钢片短接，然后将绝缘漆涂刷在表面，再加热烘干。②对旧绕组进行拆除的过程中，由于用力较大，造成倒槽出现歪斜现象并向外张开。可使用木榔头、小嘴钳等工具纠偏，使齿槽恢复原位，有的存在缝隙的硅钢片难以复位，可将硬质绝缘材料（如胶木板或青壳纸）夹在钢片之间。③由于空气潮湿或受其他因素的影响，铁芯表面如果锈蚀，则要使用砂纸打磨干净，再将绝缘漆涂刷在铁芯表面。④若是高热的绕组接地会将齿部和铁芯烧毁，则要通过刮刀、凿子之类的工具剔除熔积物，并将绝缘漆涂刷在其表面，然后烘干。⑤机座和铁芯之间连接不紧密，则必须重新固定。用于定位的螺钉若是无法二次利用，则重新定位，并将定位螺钉旋紧。 2.2电机轴承故障检修。 转轴在轴承的支撑下才能转动，是负载最重的部分，但极易磨损。 2.2.1故障检查运行中检查：若滚动轴承缺油，则可按照以往经验对注意其声音的变化，如果轴承断裂，运行时的声音肯定是异常的。轴承中若是有沙子等杂物，运行时会产生杂音。拆卸后检查：查看轴承的磨损程度，用手将轴承内圈捏紧，同时利用轴承摆平，然后用另一只手用力推外钢圈，如果一切正常，则轴承的外钢圈是平稳运转的，且运转时不会卡滞或振动；当轴承停止运行时也不会倒退，说明轴承彻底坏掉了，应该及时更换。用左手将外圈卡住，右手则捏住内钢圈，稍稍施加推力，如果轴承转动，则说明磨损程度较大。 2.2.2故障修理通过砂布处理轴承表面的锈斑，再在上面涂抹一层汽油；当轴承的磨损程度太深或轴承表面产生裂纹时，就要选用符合标准的新的轴承进行更换。 2.3转轴故障检修。 2.3.1对于弯曲程度较小的轴弯曲，可通过打磨的方式进行修整；若弯曲程度在０．２ｍｍ以上，则要利用压力机来修整，修整后将表面磨光，使其还原成原样即可；若肘弯曲程度超过了修整的范围，则要考虑及时更换。 2.3.2如果轴颈处未出现较大的磨损，则可将一层铬涂刷在轴颈处之后，再根据设计尺寸进行打磨；如果磨损过大，可先堆焊，再按照标准尺寸通过车床进行修整；如果轴颈处的磨损超出了可修整的程度，就必须予以更换。 2.3.3轴裂纹或断裂轴的横向裂纹深度不到轴直径的１０％～１５％，纵向裂纹不大于轴长的１０％，则在堆焊之后再修整，直至满足设计要求。若裂纹或断裂超过了了修整的范围，则要及时更换。 2.4端盖、机壳的检修。 如果端盖与机壳之间的缝隙太大，则可采取先堆焊后修整的途径进行处理，如端盖与轴承之间配合不紧密，可先通过冲子进行修整，再在端盖上打入轴承，若采用的电动机是大功率的，则可利用电镀加以修整。 3故障的诊断及处理 3.1我厂生产８＃泵站３００Ｓ－９０水泵，用Ｙ２－３５５Ｌ１－４２８０ＫＷ电机拖动的故障。 3.1.1故障的现象 生产８＃泵站３００Ｓ－９０水泵，原是用ＪＯ系列的电机拖动，ＪＯ系列的电机是老产品，能耗较高，最近几年随着老产品的淘汰，几乎买不到这种型号的电机，同时也为了节能降耗，改用节能型Ｙ１３２Ｍ－４２８０ＫＷ电机拖动。在冬季还好，特别是天气稍热，电机就不断的出现故障，曾经一月电机故障三台，解体后统一现象都定子绕组整体过热，匝间短路。 3.1.2故障原因的分析 ①电源电压过高。从解体状况来看，是由于绕组过热造成的电机故障；由于生产８＃泵站供电电源来源于垣曲县８２８＃线路，并且８２８＃线路供电电压略高于国家标准电压，二次线电压经常在４１０Ｖ以上；电压过高导致电动机的定子磁通接近饱和状态，出现电流急剧增大，电机效率下降而发热严重。导致定子绕组过热而超过允许范围国家标准规定。电动机只有在电源电压波动范围正负５％之内，才能 电动机常见故障分析及处理方法 万萍英（中条山北方铜业股份有限公司热电厂） 科学实践 297
电动机三种典型振动故障的诊断 1 引言 某造纸厂一台电动机先后出现了三种典型的振动故障: (1) 基础刚性差; (2) 电气故障; (3) 滚动轴承损坏。 现将诊断分析及处理过程进行简单的描述和总结: 此电动机安装于临时混凝土基础上，基础由四根混凝土支柱支撑于二楼楼板横梁上，基础较为薄弱。电动机运行时振动较大，基础平台上感觉共振强烈。没有发现其他异常。 电动机结构型式及技术参数如下: 三相绕线型异步电动机 型号:yr710-6 额定功率:2000kw 额定转速:991r/min 工作频率:50hz 额定电压:10kv 极数:6 滚动轴承:联轴节端nu244c3; 6244c3 末端: nu244c3 (fag) 针对本电动机的特点,采用entek data pactm 1500数据采集器＋9000a-lbv加速度传感器; enmoniter odyssey软件进行振动数据的采集和分析: 2 电动机基础刚性弱的诊断过程 2001年8月21日，采用entek data pactm 1500数据采集器对此电动机进行测试。首先，
断开联轴节，进行电动机单试。测量电动机两端轴承座处水平、垂直、轴向三个方向的振动速度有效值(mm/s rms)、振动尖峰能量(gse)幅值及频谱;测量电动机地脚螺栓、基础、基础邻近台板各点及台板下支撑柱上各点的振动位移峰峰值(μm p-p); 测量电动机两侧轴承座 水平、垂直方向的工频(1×n)振动相位角。将电动机断电，采集断电瞬间前后电动机振动频谱瀑布图。 之后，重新找正对中，带负荷运行进行测试，测试内容同上。 测点位置如图1所示;对电动机基础、地脚螺栓及台板各点振动幅值进行测量的数据如图2、图3所示。 图1 图2 振动数据侧视图